蕨類植物是地球上最古老的維管植物，也是植物從水生到陸生的演化歷程中第一個在地球上“站”起來的植物類群。1940年，中國植物學(xué)家秦仁昌院士因發(fā)表《水龍骨科的自然分類系統(tǒng)》而名動世界，被譽為中國乃至世界“蕨類植物之父”。

　　在中國科學(xué)院上海辰山植物科學(xué)研究中心，有這樣一個研究團隊——蕨類植物多樣性與進化課題研究組，他們在蕨類植物的世界中探索前行，不斷破解關(guān)于它的更多奧秘。

　　“一見就愛上她”

　　在中國傳統(tǒng)文化中，蕨統(tǒng)稱虌，民間稱長命草，指代所有具多年生根狀莖、生活在蔭蔽林下、幼葉拳卷的草本植物。在漫長的演化歷程中，蕨類植物歷經(jīng)無數(shù)次大災(zāi)難、大滅絕，但都頑強地生存下來，并得到了一次又一次的新生和發(fā)展。

　　在上海辰山植物園推出的《蕨類手冊》中曾這樣詩意地寫道：“蕨類是唯美的。沒有花香，沒有樹高，她是棵無人知曉的小草，靜默生長在四億年漫長的時空輪回之中。簡潔的葉形，單調(diào)的色彩，在喧囂的塵世之中，讓我們感受到的卻是自然的神奇和生命的禮贊。”

　　蕨類植物多樣性與進化課題組組長、研究員嚴岳鴻告訴《中國科學(xué)報》記者：“目前課題組的研究方向主要有三個：一是摸清中國蕨類植物資源的家底，二是弄清這些蕨類植物如何演化和適應(yīng)地球環(huán)境，三是如何利用蕨類植物資源?！?/p>

　　據(jù)最新的蕨類植物分類資料統(tǒng)計，世界有蕨類植物51科337屬12000余種，中國有蕨類植物39科165屬2147種。在蕨類植物中，保存了眾多獨特的生存基因和機制，這對于人類認識生命世界具有重要的參考價值，也可能對改良現(xiàn)在的栽培作物具有重要幫助。

　　自1997年在大學(xué)期間跟隨大學(xué)老師野外實習(xí)時偶然接觸到蕨類植物開始，嚴岳鴻已經(jīng)在這個領(lǐng)域耕耘了20余年。他說：“蕨類植物很漂亮，真有點‘一見就愛上她’的感覺。自2000年開始讀研究生專門從事蕨類植物研究后，我和很多研究蕨類的老師一樣，多年來堅持研究蕨類不‘花’心。之所以這樣并沒有什么特別的激勵，只是因為蕨類植物的神奇讓我著迷而不言放棄?！?/p>

　　蕨類植物僅靠幾片葉片，就變幻出了多姿多彩的神奇世界?！锻郀柕呛返淖髡咚罅_對此有句名言：“上帝創(chuàng)造蕨類植物就是顯擺他創(chuàng)造葉片的超能力”。2011年蕨類植物課題組成立后，吸引了全國各地不同領(lǐng)域的優(yōu)秀青年人才加入了這個團隊。課題組中有從事基因組生物學(xué)研究的博士沈慧和張銳，還有從事種群遺傳和進化生態(tài)學(xué)的博士商輝和金冬梅等。在此之前，他們并不研究蕨類植物，接觸蕨類植物后，他們便為此癡迷并且投入到科研中。

　　摸清中國蕨類植物“家底”

　　在嚴岳鴻的帶領(lǐng)下，課題組開展了多項關(guān)于蕨類植物的項目。例如，華東黃山—天目山脈及仙霞嶺—武夷山脈生物多樣性調(diào)查及華東蕨類植物志的編研，泛喜馬拉雅地區(qū)植物綜合考察與植物志編研，中國及近鄰地區(qū)碗蕨科的分類學(xué)研究，華東地區(qū)蕨類植物自然雜交種調(diào)查及物種生物學(xué)研究等。近年來，課題組通過高通量測序技術(shù)，開始從基因組學(xué)角度解析蕨類植物的奧秘。

　　“因為蕨類植物喜愛生活在不被人干擾的秘境中，因此課題組常年開展野外工作。這些年，我們的足跡遍及中國各地的大好河山和人跡罕至的生態(tài)秘境，這也是我們寶貴的人生經(jīng)歷?！眹涝励櫛硎尽?/p>

　　在摸清中國蕨類植物家底方面，課題組最近幾年通過廣泛收集文獻資料和大量標本采集，出版了《中國蕨類蕨類植物多樣性與地理分布》《中國生物物種名錄——蕨類植物》等書籍，總體上記述了中國蕨類植物的種類、地理分布和目前的瀕?，F(xiàn)狀。

　　但隨著研究的深入，課題組也發(fā)現(xiàn)一個問題——大量的物種并不為分類學(xué)家所熟悉，很多物種僅有少數(shù)幾份孤立的標本而處于存疑狀態(tài)。與此同時，蕨類植物由于起源古老、生殖隔離不完善，大量的自然雜交現(xiàn)象在蕨類植物中存在，自然雜交后代模糊了物種之間的界限，造成了分類學(xué)上的困難。因此，深入了解蕨類植物物種形成和生存適應(yīng)機制成為課題組近幾年的重要研究方向。

　　嚴岳鴻告訴記者：“課題組通過利用分子測序手段，特別是通過高通量測序的辦法，我們希望能從基因組層面了解蕨類植物物種形成和生存適應(yīng)機制。今年年初我們發(fā)表了《大尺度系統(tǒng)基因組學(xué)分析構(gòu)建蕨類植物生命之樹》的論文，在確定蕨類植物適應(yīng)演化的基本框架的基礎(chǔ)上，深入探討不同類群的適應(yīng)性進化機制。”

　　讓更多人認識蕨類植物

　　更多的公眾開始關(guān)注蕨類植物、了解蕨類植物，課題組近年來也做了很多科普工作。他們開展了一些具有園藝開發(fā)價值的蕨類植物的繁殖栽培工作，利用蕨類植物優(yōu)美的葉形，開展了多次蕨類植物園藝展示。例如和中國花卉協(xié)會蕨類植物分會一起組織了兩次中國花卉博覽會蕨類植物展，同時也在上海辰山植物園開展了多次展覽。

　　采訪中，嚴岳鴻告訴記者，課題組目前碰到的最大困難主要是經(jīng)費上的困難。他說：“在經(jīng)費困難的艱難時刻，我也做些其他工作賺取研究經(jīng)費來維持蕨類植物的研究，常自嘲為‘賣花養(yǎng)蕨’。”

　　即使課題組做了不少科普工作，但力度依然不夠，公眾對蕨類植物不了解，無法認識到蕨類植物獨特的進化生物學(xué)意義和潛在的利用開發(fā)價值，因此在基礎(chǔ)科學(xué)和開發(fā)利用上做的研究工作都很少，“特別是目前社會上的資金幾乎完全沒有進入蕨類植物的研究和開發(fā)，商業(yè)基金大多是‘不見兔子不撒鷹’，非常缺乏前瞻性的基金投入”。

　　事實上，蕨類植物因其在演化地位上的古老性和獨特性，它在食用、藥用和園林觀賞方面具有重要而獨特的價值，但目前很少有這方面的基礎(chǔ)研究開展。例如，蕨類植物富含氨基酸而少有油脂類成分，是一類非常健康的蔬菜；基本上所有的蕨類植物都富含黃酮類物質(zhì)且?guī)缀跬耆珱]有毒性較強的生物堿類，可作為一類重要的保健食品或藥品開發(fā)；很多蕨類植物可以合成天然的蛻皮激素，能作為有潛力的化妝品開發(fā)。

　　嚴岳鴻笑著說：“恐龍成為中生代地球的霸主，可能也有蕨類植物獨特營養(yǎng)價值的功勞。甚至也有假說認為，恐龍的滅絕可能和有花植物中大量的有毒生物堿有關(guān)?！?/p>

　　2000年，嚴岳鴻剛讀研究生時有個夢想：讓現(xiàn)存矮小的草本蕨類植物恢復(fù)成石炭紀、侏羅紀時期高大的木本蕨類植物?！艾F(xiàn)在看來，這個夢想可能實現(xiàn)不了，但我們可以先模擬建設(shè)一些以蕨類為主體的‘侏羅紀蕨園’，讓更多的公眾了解和認識蕨類植物。同時，課題組目前也在這方面努力，希望能逐漸了解蕨類植物在漫長的地質(zhì)歷史時期的演化和適應(yīng)機制?！眹涝励櫿f。

　　（原載于《中國科學(xué)報》 2018-05-14 第6版 院所)

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